2025年12月28日日曜日

1526: トポロジカルスペース(空間)およびコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)たちのセット(集合)に対して、サブスペース(部分空間)は、サブスペース(部分空間)たちのユニオン(和集合)のコネクテッド(連結された)コンポーネント内に包含されている

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トポロジカルスペース(空間)およびコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)たちのセット(集合)に対して、サブスペース(部分空間)は、サブスペース(部分空間)たちのユニオン(和集合)のコネクテッド(連結された)コンポーネント内に包含されていることの記述/証明

話題


About: トポロジカルスペース(空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のトポロジカルスペース(空間)およびコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)たちの任意のセット(集合)に対して、各サブスペース(部分空間)は、当該サブスペース(部分空間)たちのユニオン(和集合)のあるコネクテッド(連結された)コンポーネント内に包含されているという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(T'\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{T_j \vert j \in J\}\): \(T_j \in \{T' \text{ の全てのコネクテッド(連結された)トポロジカルサブスペース(部分空間)たち }\}\)
\(T\): \(= \cup_{j \in J} T_j \subseteq T'\)でサブスペース(部分空間)トポロジーを持つもの
//

ステートメント(言明)たち:
\(\forall j \in J (\exists C \in \{T \text{ の全てのコネクテッド(連結された)コンポーネントたち }\} (T_j \subseteq C))\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(T_j\)は\(T\)のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)であることを見る; ステップ2: 本命題を結論する。

ステップ1:

\(T_j\)は\(T\)のあるコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)である、トポロジカルサブスペース(部分空間)たちの任意のネストにおいて、任意のサブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)性は、当該サブスペース(部分空間)がサブスペース(部分空間)であるとみなされる元のスーパースペース(空間)に依存しないという命題によって。

ステップ2:

\(T_j\)を包含する全ての\(T\)のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)たちのユニオン(和集合)を取ろう、それは、\(T\)のあるコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)でより大きくできないものである、任意のトポロジカルスペース(空間)に対して、任意のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)たちで任意のポイントを共有しているものたちのユニオン(和集合)はコネクテッド(連結された)であるという命題によって: それはより大きくできない、なぜなら、もしも、より大きいものがあったら、当該より大きいものは当該ユニオン(和集合)内に含まれていることになる。

したがって、任意のコネクテッド(連結された)トポロジカルコンポーネントは、より大きくはできない任意のコネクテッド(連結された)トポロジカルサブスペース(部分空間)に他ならないという命題によって、当該ユニオン(和集合)は、\(T\)のあるコネクテッド(連結された)コンポーネントでその中に\(T_j\)が包含されているものである。


参考資料


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